數位資料檔案介紹
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數位資料檔案介紹. 淨遠 4/12 2009. 大綱. 前言 ~ 數位時代 什麼是數位 ? 名詞解釋 壓縮概念介紹 數位檔案類型 其他 Q & A. 前言 ~ 數位時代. 日常生活中出現越來越多數位產品 數位相機、數位電視 ( 液晶 / 電漿 ) 、 ( 數位 ) 電腦、數位音樂、數位相框、數位電玩、數位顯示器、數位投影機 (DLP) 、數位影音播放器 (DVD/BD) 、數位隨身聽、數位錄音筆 、 數位冰箱、數位洗衣機、數位家庭 、 數位大樓 、 數位汽車 … 數位 (Digital) VS 類比 (Analog)

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5005437

數位資料檔案介紹

淨遠

4/12 2009


5005437

大綱

  • 前言~數位時代

  • 什麼是數位?

  • 名詞解釋

  • 壓縮概念介紹

  • 數位檔案類型

  • 其他

  • Q & A


5005437

前言~數位時代

  • 日常生活中出現越來越多數位產品

    • 數位相機、數位電視(液晶/電漿)、(數位)電腦、數位音樂、數位相框、數位電玩、數位顯示器、數位投影機(DLP)、數位影音播放器(DVD/BD)、數位隨身聽、數位錄音筆、數位冰箱、數位洗衣機、數位家庭、數位大樓、數位汽車…

  • 數位(Digital) VS 類比(Analog)

    • 類比:連續訊號;不易儲存,不易擴充,幾乎不失真。

      (如:光波,聲波)

    • 數位:離散訊號;較易儲存,擴充性佳,大都失真。

      (如:檔案)

    • 沒有絕對的好與壞


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什麼是數位?

  • 定義-數位就是0與1的組合

0 = 0

1 = 1

0 = 00

1 = 01

2 = 10

3 = 11

0 = 000

1 = 001

2 = 010

3 = 011

4 = 100

5 = 101

6 = 110

7 = 111

8 = ???

0 = 0000

1 = 0001

2 = 0010

3 = 0011

4 = 0100

5 = 0101

6 = 0110

7 = 0111

8 = 1000

9 = 1001

10= 1010

11= 1011

12= 1100

13= 1101

14= 1110

15= 1111

16= ????

4 bit

2 = ?

4 = ??

1 bit

2 bit

3 bit


5005437

什麼是數位?

  • 數位的基本單位: bit (位元) 或 Byte (位元組)

  • 數位的型態: 一般以位元組來表示

    沒有特定型態,可以是數字,符號,位置,顏色,聲音,影像,動畫,影片…

  • 目前使(常)用的數位長度: 16bit / 32 bit / 64 bit

  • 1 Byte = 8 bit (例如: 1斤=16 兩;1kg=1000g)

  • 1 Byte 最大值為256 ( 2x2x2x2x2x2x2x2 )


5005437

什麼是數位?

  • 數位的常用單位: GB , MB , B (Byte)

    1GB = 1000x1000x1000B=1000,000,000 B (十億Byte)

TB,


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名詞解釋

  • 顏色 (Color)

  • 解析度 (Resolution)

  • 每秒顯示張數(Frame Rate)


Color

名詞解釋 (Color)

  • 顏色 (Color)

    • 三原色: 加法混合,一般繪畫/顯示用

      • R (Red,紅色)

      • G (Green,綠色)

      • B (Blue,藍色)

    • 油墨四色: 減法混合,彩色印刷用

      • C (Cyan,青色)

      • M (Magenta,洋紅色)

      • Y (Yellow,黃色)

      • K (Black,黑色)


Color1

名詞解釋 (Color)

  • 顏色以數位型態表示

    • R (8bit -> 0~255)

    • G (8bit -> 0~255)

    • B (8bit -> 0~255)

      總共有幾色?

      256 x 256 x 256 = 16777216

      約為 1677萬色 (全彩)

      例如: 純綠色 = (0,255,0)

      純黑色 = (255,255,255)


Resolution

名詞解釋 (Resolution)

  • 影像尺寸 (解析度, Resolution)

    • 定義: 每一方向上的像素總和

    • 常用單位: 像素 (Pixel)

    • 常用表示法: 長像素 x 寬像素 (例如: 16 x 9 )

    • 常用解析度比例: 4x3 , 16x9 , 16x10

    • 其他比例表示法: 4:3 , 16:9 , 16:10

    • 常用解析度: 640 x 480 ; 800 x 600

      1024 x 768 ; 1280 x 1024

      1366 x 768 ; 1920 x 1080 (Full HD)


Resolution1

名詞解釋 (Resolution)

  • 常用解析度比例: 4x3 , 16x9

9

16

12


Resolution2

名詞解釋 (Resolution)

  • 常用解析度

240

480

320

1080

640

1920


Resolution3

名詞解釋 (Resolution)

  • 解析度觀念

    • 解析度越大(小) = 影像越大(小) = 資料量越大(小)

      = 儲存空間越大(小) = 處理時間越久(短)

    • 相同面積下,解析度越高 = 影像越精細

      (例如: 液晶螢幕 / 液晶電視)

低 高


Resolution4

名詞解釋 (Resolution)

  • 像素與解析度

    像素越高代表解析度越高,反之亦然.

    例如:我的數位相機是1200萬畫素,那解析度是多少?

    12000000 = 4000 (pixel) x 3000 (pixel)

    所以一張照片的大小是?

  • 12000000 x 3Byte = 36000000 = 36MB

  • 若我的記憶卡只有 512 MB,所以只能拍 14 張

參考:800x600 = 480000 = 48萬像素

1920x1080 = 2073600 = 207萬像素


Frame rate

名詞解釋 (Frame Rate)

  • 定義-每秒顯示的畫面張數

    (FPS, Frame Per Second)

  • 人類的眼睛-視覺暫留

  • 連續動作的臨界值: 16 FPS

  • 現代電影的播放速度:24 FPS

  • 一般動態影像的播放速度:30 FPS


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壓縮概念介紹

  • 為什麼需要壓縮? 節省儲存空間

  • 壓縮的概念: 將重複或相似的內容重新處理

未壓縮: 1紅,2紅,3藍,4綠,5藍,6綠,7紅,

8藍,9紅,10藍,11藍,12綠,13藍,

14綠,15紅,16紅

壓縮後: (1,2,7,9,15,16)紅,(3,5,8,10,11,13)藍,

(4,6,12,14)綠


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壓縮概念介紹

  • 壓縮的副作用:失真

  • 壓縮比例與檔案大小的平衡點

    影像壓縮時,需要在可接受的範圍內,使用適當

    的壓縮比例。

    -壓縮程度小,失真小,檔案大。

    -壓縮程度大,失真大,檔案小。

  • 壓縮的核心-數學演算法

    例如:變壓器 110V -> 5V


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數位檔案類型

  • 常用圖片檔案

    • BMP(無壓縮)

    • TIFF (無壓縮)

    • JPG

    • PNG

  • 常用聲音檔案

    • PCM (無壓縮)

    • WAV (趨近無壓縮)

    • MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3)


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數位檔案類型

  • 常用影片檔案

    依照作業系統或播放軟體不同而變

    (壓縮演算法的不同)

    • MOV (Apple QuickTime)

    • MPG (MPEG-1/2/4)

    • WMV (Window Media Player)

    • RMVB (RealPlayer)

    • MP4 (H.264-MPEG-4/AVC)

    • AVI


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其他

  • MPEG4 VS H.264

  • 交錯式(interlace) VS

    漸進式(progressive)顯示


Mpeg4 vs h 264

其他 ( MPEG4 VS H.264 )

  • MPEG4與H.264是經過相似的演算法(過程)處理。H.264可視為是MPEG4的進階版。在相同的條件下(FrameRate/Resolution) ,H.264提供更大的壓縮比及更好的畫質。


Mpeg4 vs h 2641

其他 ( MPEG4 VS H.264 )

  • MPEG4 VS H.264 (MPEG4)


Mpeg4 vs h 2642

其他 ( MPEG4 VS H.264 )

  • MPEG4 VS H.264 (H.264)


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其他 (交錯式與漸進式)

  • 交錯式(Interlace)

    定義:逐行埽瞄。由左到右由上到下逐行顯示。

  • 漸進式(Progressive)

    定義:隔行埽瞄。先顯示單數行,再顯示偶數行。

1

3

5

7

9

2

4

6

8

10

=

+


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其他 (交錯式與漸進式)

  • 交錯式(Interlace)


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其他 (交錯式與漸進式)

  • 去交錯式(de-interlace)

方法1: Intra-field

缺點:結合處易有細線,畫面閃爍

優點:節省記憶體空間

方法2: Inter-field

缺點:動態的部分會有明顯的

橫向條紋以及鋸齒

優點:靜止部分畫面佳,畫面不閃爍


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Q & A

問題與討論

曾老師:“感動人心的影像才是好影像”

( 沒有規格的好與壞 ,不分數位與類比 )

與各位學長共勉,阿彌陀佛


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